Устройство для формирования прямоугольных импульсов

 

Изобретение относится к т-шульсной технике и может быть использовано в промьтшен1Пз1х импульсных генераторах . Цель изобретения - по.чышение быстродействия достигается введением в устройство двух импульсных трансформаторов 3 и 10, стабилитрона 4, . двух дифференцирующих каскадов 8 и 12, двух корректирующих усилителей 9 и 13 и транзистора II. Устройство также содержит транзисторы 1 и 7, резисторы 2, 5, 6, 15 и 16, трансформатор 14. Трансформаторы 10 и 14 должны иметь объем в десять-двадцать раз меньше, чем импульсный трансформатор 3. В этом случае быстродействие устройства будет в 3,2-4,5 раза выше, чем в случае применения однох о трансформатора. В устройстве по сравнению с прототипом сокращено время нарастания каждого из фронтов импульсов примерно на 2,4 мкс, что также обеспечивает повышение быстродействия и увеличение частоты подаваемых импульсов. 2- ил. (Л

А1

<5!1 г! 11 03 K 5/1?

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ дход дхо

1, *

"„: ь ф» "::«4» ССж1З OORF t(! <Их

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

,, Щ.- . 3Q РЕСПУБЛИН ,, - : : r

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871292/24-21 (22) 21 .03.85 (46) 23.01.87. Бюл. Ф 3 (72) В.И.Тихий, 11.Г.Игнатюк и A.Ï.Æåðíàâ (53) 6?1 .318(088.8) (56) Попов В.A., Хуторянский Ю.П.Транзисторные устройства для управления импульсными модулятарными лампами.Депанированная рукопись 11х 3-7215 НИИЭИР, N., 1983, рис.1,2, с.8.

Там же, с.10, рис.5. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОР1!ИРОВАШ1Я ПРЯ1"1ОУГОЛЬ11ЬЖ Е 1ПУЛЬ СОВ (57) Изобретение относится к импулт.сной технике и мажет быть использовано в промьппленпых импульсных генераторах. Цель изобретения — повышение быстродействия достигается введс-пнем

„„SU„„! 28 эо / э в устройство двух импульсных трансформаторон 3 и 10, стабилитрана 4, двух дифференцируюших каскадов 8 и

12, двух корректирующих усилителей

9 и 13 и транзистора ll. Устрайстно также содержит транзисторы 1 и 7, резисторы 2, 5, 6, 15 и !6, трансформатор 14. Трансформаторы 10 и 14 должны иметь объем в десять-двадцать раз меньше, чем импульсный трансформатор 3. В этом случае быстродейст" вие устройства будет в 3,2-4,5 раза выше, чем в случае применения одного трансформатора. В устройстве по сравнению с прототипом сокращена время нарастания каждого из фронтов импульсов примерно на 2,4 мкс, что также обеспечивает повышение быстродействия и увеличение частоты подаваемых импульсов. 2. ил.

85575 2! I2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в промышленных импульсных генераторах.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности.

На фиг.l приведена схема устройства для формирования прямоугольных им" пульсов; на фиг.2 — эпюры напряжений °

Устройство для формирования прямоугольных импульсов содержит первый транзистор 1, первый резистор 2, первый импульсный трансформатор 3, стабилитрон 4, второй резистор 5, пятый резистор 6, второй транзистор 7, первый дифференцирующий каскад 8, пер-вый корректирующий усилитель 9, второй импульсный трансформатор 10, третий транзистор ll, второй дифференцирующий каскад 12, второй корректирующий усилитель 13, третий импульсный трансформатор 14, третий резистор 15, четвертый резистор 16.

f5

База первого транзистора 1 через первый резистор 2 соединена с концом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора 3, а эмиттер через стабилитрон 4 соединен с началом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора 3, причем стабилитрон подключен анодом к эмиттеру, Между

14 подключена параллельно выходу второго корректирующего усилителя 13, начало вторичной обмотки — к базе, а конец — к эмиттеру второго транзистора 7. Последовательно соединенные третий 15 и четвертый 16 резисторы включены между коллектором первого транзистора 1 и выходом устройства, точка соединения третьего 15 и четвертого 16 резисторов соединена с эмиттером третьего транзистора 11..

На входы первого 8 и второго 12 дифференцирующих каскадов, соединенные с началом первичной обмотки первого импульсного трансформатора 3, подан запускающий импульс.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии запускающего импульса ток от источника смещения -Е„„ протекающий через второй резистор 5 (фиг.1) и стабилитрон 4, образует на стабилитроне 4 падение напряжения, которое открывает транзистор I, Транзисторы 7 и ll находятся в закрытом состоянии. Отрицательное напряжение

-Е,„ через открытый транзистор I, резисторы 15 и 16 поступает на выход формирователя импульсов.

В момент времени t, на вход формирователя импульсов поступает запусканачалом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора 3 и общей шиной включен второй резистор 5, коллектор первого транзистора I через пятый резистор 6 подключен к положительной клемме источника питания, а эмиттер — к отрицательной клемме источника смещения. Коллектор второго транзистора 7 соединен с выходом формирователя импульсов, а эмиттер подключен к отрицательной клемме источника смещения. Вход первого корректирующего усилителя 9 соединен с выходом первого дифференцирующего каскада 8, первичная обмотка второго импульсного трансформатора 10 подключена параллельно выходу первого корректируюшего усилителя 9, база третьего транзистора 11 соединена с началом,а эмиттер — с концом вторичной обмотки второго импульсного трансформатора

10, коллектор — с положительной клеммой источника питания. Вход второго корректирующего усилителя 13 соединен с выходом второго дифференцирую" щего каскада 12, первичная обмотка третьего импульсного трансформатора

50 ющий импульс (фиг.2a), который через первый импульсный трансформатор 3 и первый резистор 2 подается на вход транзистора 1. Полярность импульса на вторичной обмотке выбрана так, что напряжение на вторичной обмотке является запирающим для трназистора

1. Транзистор 1 запирается, при этом положительное напряжение питания

+Е„„, через резисторы 6, 15 и 16 поступает на выход формирователя импульсов. Форма импульса напряжения на коллекторе первого транзистора 1 приведена на фиг.2 .

Одновременно запускающий импульс поступает на первый 8 и второй 12 дифференцирующие каскады. Первый дифференцирующий каскад 8, выполненный, например, в виде СК-цепочки с диодом, формирует пик напряжения положительной полярности, совпадающий с передним фронтом запускающего импульса.

Это напряжение поступает на вход первого корректирующего усилителя 9, выполненного, например, в виде транзисторного ключа с пороговым устройством на входе. Напряжение с выходапер3 вого корректирующего усилителя 9 (фиг. 2 5) через второй .импульсный трансформатор 10 поступает на вход третьего транзистора 11 и открывает его.

Длительность импульса 1, первого корректирующего усилителя 9, а следовательно, и третьего транзистора 11 выбирается при помощи постоянной времени первого дифференцирующего каскада 8 такой, чтобы она несколько пре-, 10 вышала длительность переходного процесса на фронте импульса первого транзистора 1. При открывании третьего транзистора 11 положительное напряжение источника питания +Е пода11Ит ется в точку соединения третьего 15 . и четвертого 16 резисторов, а следовательно, и на выход формирователя импульсов. При этом выходное напряжение формирователя в течение длитель- 20 ности фронта импульса первого транзистора 1 принудительно фиксируется на уровне +Е открытым транзистопиr ром 1 1 . Форма импульса напряжения в точке соединения третьего 15 и четвертого 16 резисторов приведена на фиг.2д.

Второй дифференцирующий каскад 12, выполненный, например, в виде CR-ue- 30 почки с диодом и инвертором на транзисторном усилителе с общим змиттером, формирует в момент времени tпик

2 напряжения положительной полярности, совпадающий со спадом запускающего

35 импульса. Это напряжение поступает на вход второго корректирующего усилителя 13, выполненного аналогично первому корректирующему усилителю 9. апряжение с выхода второго коррек 40 тирующего усилителя 13 (фиг.2 ) поступает в той же полярности через третий импульсный трансформатор 14 на вход второго транзистора 7 и открывает его. Длительность импульса 1.2 второго корректирующего усилителя 13„ а следовательно, и второго транзистора 7 выбрана при помощи постоянной времени второго дифференцирующего . каскада 12 такой, чтобы она несколько превышала длительность переходного процесса на спаде импульса первого транзистора 1. При открывании второго транзистора 7 отрицательное напряжение источника смещения Е поступает непосредственно на выход формирователя импульсов. Поскольку в течение длительности импульса второго транзистора- 7 переходный процесс

P

21 — —;Р, 2К а()2 и объем сердечника импульсного трансформатора; кажущаяся магнитная проницаемость сердечника; относительный спад вершины импульса; изменение магнитной"индукции за время импульса; импульсная мощность.

V сееЭ где Vceag

Длительность фронта, передавае мая импульсным трансформатором, зависит от индуктивности рассеяния L открывания первого транзистора 1 завершается, то после этого на выходе формирователя импульсов величина напряжения остается равной -Е т.е. сМ схема переходит в исходное состояние.

Результирующий выходной импульс приведен на фиг.2е.

Таким образом, формирование импульсов происходит в три этапа (фиг.2). На первом этапе от t до

+ о1 выходное напряжение формирова- теля импульсов обусловлено открытым третьим транзистором 11, на втором этапе — от t + 1 до t — закрытым

1 1 2 первым транзистором l,à на тоетьем этапе от t 2 до t2 + 1 открытым Вто рым транзистором 7.

Суммирование напряжений от. трех транзисторных каскадов осуществляется при помощи резисторов 6, 15 и 16, величина которых выбирается в зависимости от требуемых выходных напряжений и тока потребления нагрузки (например, управляющей сетки лампы).

Кроме того, применение суммирующих резисторов 6, 15 и 16 позволяет одновременно повысить надежность формирователя импульсов, поскольку схема предлагаемого устройства не допускает режима перегрузки (короткого замыкания), так как при любых комбинациях включения транзисторов в цепи источников +Е и Е обяэательпит С11 но включен один иэ указанных резисторов.

При применении в схеме одного импульсного трансформатора его параметры должны позволять передать импульс большой длительности, вследствие чего его объем сердечника и размеры будут большими, так как эта величина пропорциональна длительности импульса 1-„

1285575

6 и полной емкости обмоток и нагрузки с

Т - — — ЙС Р вЂ” Ь

В свою очередь параметры L и С

S зависят от геометрических размеров трансформатора, т.е. от длительности передаваемого импульса

Трансформаторы 10 и 14 формирователя импульсов рассчитаны на передачу импульса, длительность которого приблизительно равна длительности фронта и спада импульса, передаваемого трансформатором 3, т.е.> к,9.

15 п tO,Í

Обычно в импульсных трансформаторах Т и 0,05-0,-li. „, поэтому трансформаторы 10 и 14 должны иметь объем, исходя из формулы (1), в 10-20 раз меньше, чем импульсный трансформатор

В этом случае можно считать, что произведение l С для этих трансфор9 маторов будет во столько же раз меньше, следовательно длительность фронта и спада предлагаемого фо мирователя импульсов будет в (10-20)=3,24,5 раза меньше, а его быстродействие соответственно .в 3,2-4,5 раза выше.

Формула изобретения

Устройство для формирования прямоугольных импульсов, содержащее первый и второй транзисторы, первый им- 35 пульсный трансформатор, база первого транзистора соединена с концом вторичной обмотки первого трансформатора через первый резистор, начало первичной обмотки соединено с входной ши- 40 ной устройства, конец первичной обмотки соединен с общей шиной, эмиттер второго транзистора соединен с минусовой шиной источника смещения, коллектор второго транзистора соединен с выходной шиной устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены два дифференцирующих каскада, два корректирующих усилителя, третий транзистор, стабилитрон, два импульсных трансформатора, причем начало вторичной обмотки второго импульсного трансформатора соединено с базой третьего транзистора, а конец " с эмиттером третьего транзистора, начало вторичной обмотки третьего импульсного трансформатора соединено с базой второго .транзистора, а конец — с эмиттером второго транзистора, начало вторичной обмотки первого импульсного трансформатора соединено с эмиттером первого транзистора через стабилитрон и с общей шиной через второй резистор, причем стабилитрон соединен анодом с эмиттером, коллектор первого транзистора соединен с плюсовой шиной источника питания через пятый резистор и с выходной шиной. устройства через последовательно соединенные третий и четвертый резисторы,, точка соединения которых соединена с эмиттером третьего транзистора, коллектор третьего транзистора соединен с положительной шиной источника питания, эмиттер первого транзистора соединен с отрицательной шиной источника смещения, выходы первого и второго дифференцирующих каскадов соединены соответственно с входами первого и второго корректирующих усилителей, к выходу первого корректирующего усилителя параллельно присоединена первичная обмотка второго импульсного трансформатора, с выходом второго корректирующего усилителя соединена первичная обмотка третьего импульсного трансформатора, входы первого и второго -дифференцирующих каскадов соединены с входной шиной.

Фиг.2

Редактор Н.Тупица fexpep E.Кадар Корректор М Самборская

Заказ 7534/56 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная,4

Устройство для формирования прямоугольных импульсов Устройство для формирования прямоугольных импульсов Устройство для формирования прямоугольных импульсов Устройство для формирования прямоугольных импульсов Устройство для формирования прямоугольных импульсов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и способствует уменьшению амплитуды паразитных переотражений

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления

Изобретение относится к физике высоких плотностей энергии, к импульсной технике и может быть использовано при проведении экспериментов по изучению откольных явлений в сходящейся геометрии с использованием импульсного взрывомагнитного источника энергии

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др

Изобретение относится к электронным схемам общего назначения и может быть использовано в системах автоматического управления для ограничения сигналов в дополнительном цифровом коде, превышающих динамический диапазон, в частности в радиолокационных станциях для подавления пассивных помех

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для включения последовательно соединенных тиристоров статических преобразователей

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приемно-усилительных трактах импульсного сигнала

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощными высоковольтными тиристорными преобразователями
Наверх